(57)【要約】【課題】  現状の汚水集水処理の技術は、バイオテクノロジーの成果の適用が不十分である。【解決手段】  汚水の集水処理装置（１）は、微生物の分解、再結合、分解プロセスが適切に機能するよう外槽（1）は、仕切り壁（1.4）により第一内槽（1.2）と第2内槽（1.3）に分割され、第1には、従属栄養性微生物成長培地が、また、第2内槽（1.3）には、独立栄養性と共に従属栄養性微生物の成長培地が収容される。また、排出雨水を取込み、汚水を収集処理する建築物用システムは、（1）１基以上の上記装置、（2）汚水と雨水を集め移送する主立て管と略水平分岐管からなる屋内配管システム、（3）雨水と汚水を移送する横管からなる屋外配管システムで構成される。屋外配管システムは、屋内配管システムと１基以上の上記汚水処理装置とを連結している。
2019529094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水処理装置（1）は微生物分解-再結合-微生物分解プロセスに基づいている。
その構成は以下の通りである。
外槽（1.1）は向かい合った2基の半槽で構成されている。
外槽（1.1）の内側の空間は、仕切り壁（1.4）で隔てられた第1内槽（1.2）
および第2内槽（1.3）に分割されている。
第1内槽（1.2）は、従属栄養性微生物の生育に適した生物的培地を含み、
上から下へ順に3つの領域に分けられる。
上層領域（V1）には、汚水と清水を受け取り混ぜる混合室（A）があり、処理
に先立って汚水を希釈する。領域（V1）の上には清水噴水器（R）が配置され、
廃棄物を洗浄するため清水を噴射する。
中間領域（V2）は、固定化好気性微生物ための生物的培地（1.6）を含む。
この生物的培地は支持フレーム（1.7）に支えられている。支持フレーム（1.7）
は、バルブ（K4）を経由して送風機からの空気を運ぶ空気孔でもあり、支持
フレーム（1.7）底部に形成された拡散器でもある。第1内槽（1.2）内にある
生物的培地（1.6）から汚泥を曝気する。
低層領域（V3）は無機および一部有機の汚泥が沈着する場所である。立て
パイプ（1.8）は、領域（V2）の生物的培地（1.6）を貫通して配置され、下端は
領域（V3）と連結されている。上端は第1領域（V1）の給水口よりも高くして
あるので、装置が通常モードで動作しているとき、領域（V1）の水が直接
縦パイプ（1.8）に溢れないようなっている。横パイプ（1.9）は、領域（V2）
よりも高い位置でパイプ（1.8）に接続され、仕切り壁（1.4）貫通して第2
内槽（1.3）に達する。横パイプにはバルブ（K1）があり、第1内槽（1.2）
から第2内槽（1.3）への汚水の流れを調節する。溢れ管（1.10）は第1内槽
（1.2）の給水口の高さとほぼ等しい高さで立てパイプ（1.8）に接続され、
仕切り壁（1.4）を貫通して第2内槽（1.3）に入る。
第2内槽（1.3）は、領域（V4）における支持フレーム（1.7）に支えられて
いる生物的培地（1.6）を含む。この支持フレーム（1.7）は、バルブ（K5およ
びK6）を経由して送風機からの空気を第2内槽（1.3）内の生物的培地（1.6）
に運ぶ空気孔でもあり、支持フレーム（1.7）の底部に形成された拡散器でも
ある。
領域（V5）は、領域（V4）の直下に位置し、処理済みの清水と流送土砂を
貯える。立てパイプ（1.14）は、生物的ベッド（1.6）を貫通し、領域（V5）の
下端と、立てパイプ（1.8）上端位置と同様の高さの上端を持つ。立てパイプ（1.14）
は、排出室（B）に処理済み水のみを排出するための一方向バルブ（K2）を有す
る横パイプ（1.15）を経由して排出室（B）につながる。溢れ管（1.16）は、
縦パイプ（1.14）を排出室（B）にあふれ管（1.10）と同じ高さで接続する。
生物的安全パイプ（1.11）は、横パイプ（1.9）および（1.15）よりも低い位
置で立てパイプ（1.8）から排出室（B）に接続され、排出室（B）を介して立て
パイプ（1.8）からの水を直接排出する。
還流パイプ（1.12）は、片方の端で混合室（A）につながり、もう片方の端は、
領域（V5）の底部につながる。還流パイプ（1.12）は、空気送風機（1.13）にも
つながる。ここからの圧縮空気により、清水の一部を領域（V5）の底部から
還流パイプ（1.12）を通じて混合室Aに圧送する。ここで処理済みの清水は、
清水噴水器（R）に供給されて、廃棄物を洗浄する。 
【請求項２】
請求項１の装置では、各半槽は、一体的に成型されるか、予め製作されたモ
ジュラー板材から組立てられるので、任意サイズの装置に組み立てることが
できる。
【請求項３】
請求項1の装置では、生物的培地（1.6）は、多孔性の板で、片方の面は
平板であり、  片方の面は凹凸（1.61）と穴（1.62）がある。この形状により、
余分な気体は逃げ、汚泥が装置の底に沈降することを可能にする。
【請求項４】
請求項1の装置では、汚水処理装置（1）は、清水を蓄えておくために第3
内槽（1.5）を追加できる。立てパイプシステム（1.14）、横パイプ（1.15）
および排出室（B）は、第3内槽（1.5）に移動させる。その代わり第2内槽
（1.3）には、第1内槽（1.2）の立てパイプ（1.8）、横パイプ（1.9）、溢れ管
（1.10）と同一仕様の立てパイ プ（1.8a）、横パイプ(1.9a) 、溢れ管（1.10a）
が配置される。第2内槽（1.3）と第3内槽（1.5）は、第2仕切り壁（1.4a）
で分離される。
【請求項５】
建築物に使われる排出雨水を取込んだ汚水集水処理システムは以下のもの
を含む。汚水処理装置（１）少なくとも1基以上。また、請求項１から請求項４
の内、何れかひとつに準じているもの。
屋内配管システム。汚水、雨水の集水、移送のシステムで主立て管（２）と
略水平分岐管からなるシステム。
屋外配管システム。排出雨水を取込んで汚水を移送するための横管（３）
からなるシステム。この横管（３）は、汚水、雨水の集水、移送をする屋内配
管システムと汚水処理装置（１）少なくとも１基以上を連結。
【請求項６】
請求項5のシステムでは、屋内配管システムには、エネルギー減勢工作物
（4）を有す。これは主立て管（２）上に設置され、主立て管中を上層階から
落下する汚水の運動エネルギーを減勢する。
【請求項７】
請求項6のシステムでは、エネルギー減勢工作物（4）は、中空室（4.1）を
もち、さらにその内部に固定水域（4.2）を有す。上部に入口継手（4.3）、
下部に出口継手（4.4）があり、のぞき穴（4.5）は 蓋に付いていて内部観察
のために透明な素材で作られる。
【請求項８】
請求項5のシステムの屋外配管システムでは、蓄エネルギー工作物（5）は、
矩形の水タンク（5.1）をもつ。水を貯えるこのタンクは、仕切り壁（5.4）に
より2つの区画（5.2）と（5.3）に分割されている。仕切り壁（5.4）は水
タンク（5.1）の両側面に彫られた滑り溝（5.5）上をスライドさせることが
できる。また、溢水門（5.6）と放水口（5.7）を含む。水タンク（5.1）の
底部は横パイプ（5.8）につながる。板篩い（L）は、水タンク（5.1）の後端
に取り付けられていて廃棄物を分離、保有する。通気孔（5.11）は区画（5.2）
を水ポンプ（9）に接続する。
【請求項９】
請求項８のシステムでは、蓄エネルギー工作物（5）は横パイプ（5.8）と
つながる入水口（5.12および5.13）を持ち、他の供給源からの汚水を受け
取る。
本発明のシステムは、廃棄物の篩いと雨水の集水ができる形の蓋をもつ
開口型の生物的水路6を含む。(図4,7aおよび7b）生物的水路6の内部空間
6.1は、排出雨水に用いられ、空間6.1の一部6.2は、水処理用の生物的培
地1.6に割り当てられる。
【請求項１０】
請求項5のシステムでは、生物的水路（6）は、廃棄物の篩いと雨水の
集水ができる形の蓋をもつ開口型水路である。生物的水路の内部空間(6.1)
は排出雨水に用いられ、その内、区画（6.2）は汚水処理に用いられる。そ
の一部には生物的培地が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
当発明は環境分野に関するものである。特に、この発明は、微生物分解、
再結合、微生物分解プロセスを基本とするバイオテクノロジープロセスを
用いた汚水処理装置およびこの装置を形成する排出雨水取込型汚水集水処理
システムに関連している。
【非特許文献１】日本複合材料学会誌2003年5月29日「こんなところに複合材料：歴史編３．FRP浄化槽の開発史」
【非特許文献２】環境省廃棄物・リサイクル対策部、平成22年4月19日付け資料「浄化槽について」
【非特許文献３】埼玉県ホームページ  農林部農村整備課農村環境担当「農業集落排水」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
現在、汚水および排出水の集水と処理の技法は多くの不利益をもたらし、
実用的な必要性も満たしていない。人々が産み出す汚水は深刻な環境汚染の
原因となっている。その一方で、汚水排出水の集水処理技法は、今や古過ぎて
時代遅れであり、現代のバイオテクノロジーの技術成果が、適切に環境分野
に適用されていない。
既に言われているように、廃棄物処理の目的は、汚染物質のレベルを物理的、
化学的、生物学的手段、あるいはそれら手段の組合せによって、許容値以下の
レベルまで低下させることである。
汚水処理システムは3つの部分から成る。それは、汚水集水ネットワーク、
汚水処理プラント、そして処理水の受水槽である。
汚水処理には2方式ある。集中型と分散型である。分散型汚水処理方式は、
集中型に対して多くの有益な点があり、かつ、産業先進国において目標と
されるトレンドでもある。分散型汚水処理は21世紀に普及が進む方式である。
汚水処理技術の開発は以下の3レベルに評価可能である。レベル１、２，３を
具体的に述べる。
一次処理（レベル１）は、人の感覚で分かる程度の不透明な物質、不快な臭気
を出す物質のような水中の不純物の研究と制御に関連している。
二次処理（レベル２）は、不快な臭気や水中にある溶存酸素の枯渇の原因と
なる水中の有機物質の一層の分解を防止するため水中に溶けた有機物の除去に
焦点をあてる。
三次処理（レベル３）は、この20年間で注目を集めて来たことである。潜在
的に重い病や遺伝子変化（ホルモン、環境中で永続する有機化合物群）を引き
起こし得る栄養分（リン、窒素化合物）化学化合物の制御に焦点をあてる。
家庭、病院、工場、食品加工、畜産業からでる全ての汚水には、微生物により
消化（いわゆる微生物分解）可能な廃棄物があり、これによりエネルギーと天然
ガスが放出される。環境に害を与えない沈殿固形物は、取り出されて環境に戻さ
れる。その組成、内容において一定の閾値内にある水中の生分解性廃棄物は、
不快な臭気も、微生物活動の阻害も引き起こさない。
水中の生分解性廃棄物は非常に容易に分解（加水分解）、酸化して気体性か
水性の化学化合物が生成される。気体性の化学化合物は、蒸発して大気汚染や、
人間および動物の呼吸器疾患を引き起こす。
ある水性化学化合物は、水中における廃棄物の分解、酸化の間に生成される。
それらは水に溶解し許容量の数倍も高い濃度になるため、水性生物（生物および
微生物）は活動を阻まれ、水性生物は壊滅してしまうか、あるいは制御不能な
負の方向に向かっていく。
すでに知られているように、汚水集水技法は、現在適用中の汚水処理の諸技術
に完全に依存している。汚水処理技法は常に対応する汚水集水技法と組み合わ
せられる。汚水処理技術の状況は以下の通りである。今日世界で、水中の廃棄物
を微生物分解できる一般的な
汚水処理技術は、嫌気性−好気性−沈降−滅菌プロセスを基本とした活性汚泥
プロセスを包含する分解（無機化）原理を応用している。
具体的には以下のとおりである。  嫌気性消化は、現在の汚水処理において
実用段階である。この段階の本質は、固形廃棄物を水に浸すことである。固形
廃棄物は分解（加水分解）され一般式（CxHy）で表される気体化合物、NO3
（酸化窒素）P4O3（酸化リン）のような酸基、そして一般式（CxHy-nCOOH）で表
される有機酸になる。これらの気体は蒸発可能であり、空気孔を通って大気中に
放たれるが、ただ大量の溶解性物質は、水中残ったままである。
汚水調整の目的は、質と量の両面において汚水を処理システムに公平一律に
配水することである。汚水調整の段階は、有毒ガスの水環境から放出される量が
非常に多い。そのため、溶解性物質の蒸発可能な含有量は大幅に減少する。 
調整を行わない場合、処理装置には非常に多量の水溶性気体が残存する。
初期汚泥濾過は、汚泥を水から分離し、濾過する一段階であり、かつ、
より一層完全な嫌気性分解を継続するために汚泥を保つ。中・大規模汚水処理場
は、汚泥を回収するため
沈殿補助化学剤を用いる。いくつかの汚水処理場は沈殿補助化学剤を使わず、
自然沈降法を使用する。
好気性および嫌気性調整：汚物分解プロセスは、好気性微生物が水に溶解
した汚物を酸化により消化する好気性プロセスである、一方、嫌気性調整は減少
プロセスに役立つ。
好気性プロセスはまた、揮発性化合物を汚水から大気中に押し出す。汚水処理
技法において、好気性プロセスと嫌気性プロセスは管形状か多孔形状の微生物
担体を好気性装置に導入することにより通常統合される。
二次汚泥濾過は、廃棄汚泥を残す目的で自然沈降法、物理的沈降法、あるい
は沈下補助剤により汚泥を水から分離するため、好気性担体を運動させた後に
起こる浄化プロセスである。
処理汚水の滅菌プロセスは、非常に重要なステップである。処理後の水分に
は病気の原因となる微生物、特に幼虫が、数多く残留する。そのため、化学的な、
あるいは物理的な放射線が殺菌のために使用せざるを得ない。化学的、あるいは
物理的な滅菌プロセスは、複雑かつ壊れやすい装置を必要とする。
現行の汚水処理技術は、特定の汚水源とその他からのごく限られた種類の
混合汚水しか、扱わないし、排出雨水と一緒に汚水を集水することも認めない。
その一方で、都市部において、雨水とは別の汚水収集システムを建設するのは、
投資上、複雑かつ高価である。
また、現行の汚水処理システムは、混合器、送風機、吸引ポンプ、泥水プレス、
化学ミキサー、化学薬品投入ポンプ、水中ポンプのような電気機械を余りに多く
使用しているので、消費電力は非常に嵩み、故障の可能性も非常に高く、そのた
め、維持、更新をますます頻繁に行わなければならず、その結果、複雑であり、
かつ高価である。
これら汚水処理技法は、調整タンクと汚泥濾過、汚泥処理、複合的なガス収集
および処理のための予備処理システムを必要とする。さらに、現在の汚水処理
技術は、滅菌のためかなりの量の化学的または物的な放射線と沈降補助化学剤
を使用せざるを得ず、間接的に産業排ガス、温室効果ガスの増加の原因になって
おり、残留物を滅菌する化学物質は生物多様性にも影響を及ぼす。
集中型汚水処理場の状況は下記の通りである。大部分の集中型処理場は、収集
された汚水の量に完全に依存するという不利な点を有す。実際、乾期には、集中型
処理場では、収集される汚水量は想定された汚水源総排水量の20％減であり、
処理場に水不足をもたらし、操業に必要十分な負荷がかからない。雨期には、
処理場に集められた汚水の量は非常に多い。一部の地域の雨期の汚水量は、
想定された汚水源総排水量の2倍以上であり、処理場の過負荷につながる。
さらに、集中型処理場は、非常に高価で複雑な集水システムを伴うことが多く、
また、処理システムと集水システムとの間で非常に厳格な連動性が要求される。
集中型処理場は固定処理能力を有し、処理場がバッチ処理か連続処理のどちらが
可能か、は設計に依存する。
分散型汚水処理場の状況は下記の通りである。現在、世帯源排出、居住地域、
地域および地理的要因、廃棄物源の特徴等が開発され、分散型汚水処理は普及が
進んだ。集中型処理システムと比較して、分散型処理システムは次の利点を
有する。汚水集水システムを構築するコストが低く、既存のインフラストラクチ
ャー（道路、建物、 システムが通過するため工事）にあまり影響を与えず、
既存の地形を利用して運営コストを削減出来て（例えば、静水圧による流れを維
持するための斜面の利用）、流域管理が容易で、処理後に汚水を再利用すること
ができる。
処理施設への家庭汚水集水システムの技術的状況は以下の通りである。家庭
汚水は、各国の技術水準に応じて2つの方法で集水される。具体的には、汚水集
水は下記の典型的な2方法がある。
方法1：トイレ汚水（トイレ）を洗浄水と混合（生活雑排水と水洗トイレ排水
の混合）し、処理施設に集めるか、汚水溜めで前処理して地面に染み込ませる。
方法2：トイレ汚水は、汚水溜めで分離腐敗（無機化）させる。その後
無機化した汚水は、洗浄水と混ぜて処理されるか、直接に雨水排水溝に排出
される。汚水溜めの目的は、廃棄物を無機化して固体にし、ガスは排気ダクトを
通じて放出することである。一方、汚水中の溶質は建物の外に出され、雨水排水
システムに入るか、地面に自己吸収される。これらは、深刻な環境汚染を引き起
こし、しばしば洪水の原因となる。住宅地や都市部の雨水排水システムには、
地下の下水道と分離して、汚水集水システムを持たない雨水排水のための開放
運河（排水システム）がある。
水中に残る家庭廃棄物は、微生物分解がされないか、または分解に時間がかか
る廃棄物である。この廃棄物は、人間により排出されるか、垢、藻類、苔などの
ように自然によって形成される。
水中の廃汚泥は無機ならびに有機汚泥で構成される。これらは、すでに水中に
存在しているか、汚水の集水と処理の間に形成される。
汚水から発生する排気ガスには、NH3、CH4、CO2、N2 ...有機酸、無機酸などが
含まれる。これらは水環境から大気中に放出される。開水路では、排出物は水路
に沿って広範囲に拡散する。汚染は特定の場所に集中せず、汚染度の最大レベル
は許容レベルに対して10数倍に過ぎない。閉水路パイプでは、排出口で排ガス
が放出される。排出口では、この有毒ガスが集中して、許容限度の数百、数千倍
の局所汚染を引き起こす。
汚水中の化学成分には、台所、トイレ、医療器具、医薬品、水膜、化学薬品用
の機器に使う殺菌洗剤、分析室、実験室に使われる化学物質、生産に用いられる
添加物がほとんどの場合含まれている。
工業地帯では、工場の生産工程から発生した化学物質、重金属廃棄物を含むあ
る種の汚水は、工業団地の集水システムへの排出に先立って処理のため別に集
められる。町工場や手工芸の村では、化学物質や重金属成分を含む生産汚水は
処理のために分離されない。但し、その量はしばしばごくわずかである。汚水処
理の処理プロセスでは、化学物質の投入は、汚水中に存在する化学物質のいくつ
かを中和し、汚泥の沈降と浮揚を活発にする。また、処理された汚水の消毒にも
化学剤が使用される。
知られているように、現在の汚水処理システムは、微生物用の基板あるいは担
体を使いはするが、市場で利用可能であり、既存のバイオ技術を適用したタイプ
でも目立った改善はなく、また理効果も低い。微生物用の基板ないし担体は、嵩
のある形においては、多数の欠点を有する。
具体的に説明すると、微生物は、小さな表面積を持つ基板に付着するが、高密
度の微生物群はその密度に十分な付着面積を持てない。そのため、それらは装置
の底に沈殿して、塊をなし生物的汚泥を形成する。その生物的汚泥は定期的に吸
い出される必要がある。その一方、満足の行く処理能力をもつ生物的道床の上に
必要かつ十分な微生物を保持するため、微生物の塊の働きを確実にするか、その
塊と同量の微生物を持った基板の表面積を増加させるか（基板が大面積を持
つ。）、または、処理タンクの容量を増やすか、をしなければならない。
微生物用担体は、嫌気性あるいは好気性の機能ゾーンにおいて大きな表面積
を有する。そこに於いて、嫌気性担体は、簡単に相互に付着し固体の塊を形成す
る。この担体は、長時間で機能障害になり易く、適切に機能しないので、長期間
にわたり環境に放出するための水質条件を満たさない状態を招く。
好気性区分では、バイオマスの膨張による凝集により好気性可動担体は嫌気
性になる。特に、ディスク状のガスの中心域、あるいはガス分配パイプには空気
が欠乏し、このため、この領域では、統合化担体が嫌気性域となる現象が起きる。
また、ガス分配プレートとガス配管での圧力損失は非常に高くなる。
既存の生物的担体と基板は多数の不都合がある。すなわち、生化学上の効率は
高くない、エネルギー多消費である、使用中でも除去、浚渫が必要である、運転
システムは不安定である、また、汚泥がたくさん出る、といったことが挙げられ
る。
その他には、既存の処理技術は、混合タイプの汚水を一緒に取り扱うことを許
容しないが、ただ、ある特定の汚水のみ混合を認める。また、これらの技術は雨
水を汚水と共に処理装置に入れることは許さない。そして、高アルカリ性の物質、
洗剤、抗生物質、医薬化学物質の混入を防ぐため、汚水と雨水の分離が引き続き
必要である。また、塩素やオゾンのような化学物質、あるいは物理的放射線など
を使用して消毒する必要もある。
汚水と排水集水システムの技術的状況は以下の通りである。集水システムは、
立て管システム（主軸）と屋内横管システム（主軸）で構成される。
屋内の排水管システム（主軸）は、雨水、台所排水、トイレ排出水、洗濯排水
専用の排水システムと排水溝に備えられる減勢工作物と畜エネルギー工作物か
ら構成される。
屋内汚水排水用の立て管システム（主軸）は、「垂直方向の流れをもつ水流」
という先入観があり、頂上から底に向かう水の管である。しかし、科学的な観点
では、管路中の水は、重力加速度（9.8m/s2）で定率に加速しながら自由落下す
る。
乾式通気システム（通気口は排水溝から分離）は、湿式通気システム（通気口
と排水溝が共通の管路を使用。）に比べて融通性が低い。さらに、それは管接続
工事のような建設工程を複雑にし、配管スペースを広く取り、その結果、維持
運用の費用がかかり、難しさも増す。湿式通気システムは、立て管内の汚水の動
きに弛みがないことが確かめられる場合には、優れた点があることが証明され
ている。
屋外排水システムの主横管、すなわち屋外の集水及び排水システムは密閉型
および開放型を含んでいる。地形、汚水のタイプならびに設置場所に応じ、集水
システムは密閉型かあるいは開放型の設計が施される。屋外の汚水集水排水
システムの建設方法は、通常、管路あるいは排水渠を相互に接合することによる。
また、一定の距離で管の目詰まりと排気用にマンホールを置く。ある汚水集水
システムは（厳しい要求のために）、HDPE、U.PVCなどの原料を使った一体パイ
プの密閉管路システムで作られる。横型集水システムは、汚水中の微生物への
酸素（O2）供給を減少させ、汚水を極めて嫌気状態にさせる。それにより、外部
環境に多くの有毒ガスを排出し、また、これらのガスが集水システムの通気口に
集まる。一方、この集水システムは修理が困難であり、詰まったスポットの検出
が困難であり、また、泥さらいが困難である。
継ぎ目を接続して作ったコンクリートの排水システムでは、一定の使用期間
を経ると、地質学的運動の過程で継ぎ目が分離される。雨が降っていないときは、
汚水が継ぎ目に沿って外に出て地下水を汚染する。汚水とともに出る廃棄物は
微生物や有機水性汚泥を発生させ、これらは、歩道や道路のような構造物を破壊
してしまう。降雨が激しい時は、外からの水がこれらの開いた継ぎ目を通って
管路に流れ込み、もたらされた汚物が管路を詰まらせてしまう。土砂の裂け目の
ところで微生物が成長し、ブロック域が形成され、排水溝の中で切り取って作成
され雷光を放つような産物が、排水渠の浚渫を複雑にしてしまう。
現状の処理技術が許容せず、また水の流れが制限されるため、集水システムは、
汚水源の統合を制限し雨水と汚水の混合を許容しない。トイレ、浴室、台所、床、
洗濯汚水を含む建物内の汚水数種を共通管路で集水することが可能な集水シス
テムでさえ、汚水と共に雨水を流すことは許さない。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の目的は、先に述べた諸課題を解決することである。 
第１に汚水処理装置について述べる。本発明は、汚泥の発生がより少なく、
雨水を混合した汚水を処理でき、消毒のための薬品（塩素やオゾンなど）を使用
する必要がない汚水処理装置を提供する。装置は簡易な構造をもち、操作が簡単
で、産業規模での生産が容易となる。
第2に汚水集水処理システム全体について述べる。本発明は、排出雨水を取
込んだ汚水の集水と処理のためのシステムを提供する。このシステムは汚水と
雨水を混合して処理可能な少なくとも１基以上の上述の汚水処理装置を含んで
いる。また、消毒のために薬品（塩素やオゾンなど）を使用する必要がなく、
それに、乾期でも雨期でも安定的に処理が可能である。
本発明の汚水処理装置は、同じサイズの複数部品を組み込んだモジュラー
構造の形態で製造されている。そのため、任意のサイズを収容して組み込むこと
ができる。さらに付け加えると、本発明の複数の装置を、必要な処理能力に応じ
並列に組み合わせることもできる。
本発明の汚水処理装置がもつ利点は、独立栄養性および従属栄養性の微生
物が、微生物分解、再結合、微生物分解プロセスに基づき一緒に機能するのに適
した構造をもつことである。
微生物分解は、従属栄養性微生物が有機化合物を消化して自己増殖すると同
時に、有機化合物を酸化しエネルギーと天然ガスを放出するプロセスでもある。
このプロセスは、残留物を残すことなく微生物が廃棄物を直接消化し分解して
しまうので有害な排出はほとんど見られない。
再結合は、独立栄養性微生物が、一次廃棄物の部分腐敗と、二酸化炭素ならび
に生物的、化学的エネルギーによって生じた無機化物質から有機化合物を合成
するプロセスである。
排出ピーク時の終わりには、環境中の残留廃棄物の量は非常に少ない。それは
すなわち、従属栄養性微生物がほとんどの有機化合物を消化する時、微生物は互
いに食い合って環境中の汚泥の量を急速に減少させるからである。これが除去
であり、調整用汚水タンクは不要になる。自然の法則から最強の微生物だけが
生き残ることができ、このことが次の生物的サイクルを準備することになる。
微生物学的プロセスの厳密な要件は、水溶性物質の含有度が顕著に低いこと
と消化に必要な酸素と合成に必要な二酸化炭素が十分にあることである。
このプロセスにより、微生物はバイオマスと有機生成物を合成し、有機汚泥の
形態で存在する。この有機汚泥は、次の微生物分解における従属栄養性生物の
ための食物源となる。
微生物分解 - 再結合 - 微生物分解のプロセスは、以下のように行われる。
未処理の汚水は予備処理装置に入り、従属栄養性微生物が廃棄物を消化する
（微生物分解プロセス）。集水処理のプロセスで消化された廃棄物の一部は、
独立栄養性微生物によって有機化合物に転換される（再結合プロセス）。
これらの有機化合物は従属栄養性微生物が消化する原料として使われる。
従属栄養性微生物が互いに消化し合って、生物量を減少させる（自家消化）。
汚水処理技術の本質は、微生物活性化の生化学反応にとって好適な環境を
創出することである。また、既存のものと比べて同期性が高く、特色があって、
より簡素化された汚水集水システムも処理技術と相まって重要である。
本発明の第1の観点である汚水処理装置は以下の構造を有する。ひとつの
外槽は2つ半槽からなり、各半槽は同一大の作り置きの板で仕切られ、一緒に
組み立てられている。そのために、要求に応じた任意の大きさを持つ囲いで形成
される。
外槽の内部の空間は2基の生物的処理用の内槽と給水口で汚水を薄めるのに
使われる
処理済み水を収容する第3の区画を追加することもできる。第1内槽は廃棄物
と独立栄養性微生物の消化のための従属栄養性微生物のベッドを備える。第2
内槽は第1内槽とほぼ同じで、有機化合物を無機化するための独立栄養性
微生物を含む。この第2内槽は、微生物の生化学プロセスに要るCO2および
O2を供給する空気を必要とする。
排出時になると、微生物の活性は著しく増加する。微生物の量（体積）は非常
に大きく増加し、生物的汚泥は非常に強く増加する。排出の終わりに、微生物は
互いに食い合って、微生物の体積は減少し、初期状態に戻る。 このプロセスは
排出サイクルを通して繰り返される。
汚水は微生物の活性を阻害しないようにある程度まで希釈する必要があり、
また、微生物との接触のためには廃棄物の密度を増加させる必要もある。その
ために、本発明の装置は必要に応じ、流入する汚水を希釈するのに十分な水を
保つための処理を必要とする。
装置に使用される培地は、平坦な表面を有する発泡体であり、多欠陥の表面と、
ガスを排気する空洞をもつ浸透型生物的培地である。また、これは沈降した汚泥
を底部に沈着させる機能を果たす。
ひとつの実施例だが、本発明は、廃棄物源で従属栄養性微生物が処理されるた
めに、第1内槽を（延長によって）廃棄物源の近傍に配置することを実現した。
この延長は、あたかも排水路、汚水集水、消化のように動作するので、いわゆる
生物的水路と称される。
装置が不十分な表面積しかとれない場合、本発明は、縦方向に向かった
深型プルダウン処理装置を提案している。これはいわゆる生物的井戸と
称される。
モジュール型に組み合わされる装置は、ワンモジュールの容量を凌ぐ程
大きな容量をもつ汚水処理プラントを形づくる。これは汚水の容量に応じて、
モジュール装置を並列に配置することで可能となる。
第2のシステムについて述べる。本発明は、少なくとも１基以上の上記モジ
ュール式汚水処理装置から成る排出雨水を取込んだ汚水の集水および処理の
ためのシステム、ならびに雨水と混合された汚水を集水し移送するための1基
あるいは複数基のシステムを提供する。このシステムの構造は、以下の通りで
ある。
少なくとも１基以上の上記モジュール式汚水処理装置。
汚水と雨水を集水し移送させるための主立て管と略水平分岐管からなる
室内配管システム。 
汚水と雨水を集水し移送する室内配管システムと少なくとも1基以上の上記
装置とを連結する横管からなる排出雨水を取込んで汚水を移送するための屋外配管システム。
高層ビルの実施例では、本発明は、主配管において高層階から落下する水の
運動エネルギーを削ぐため、建物底に近い低層階か、特定の高さに間隔を置きな
がら減勢工作物を主立て管中に設置する案を提供したい。この減勢工作物は、
主立て管において高層階から落下する汚水の運動エネルギーを減勢させる
効果がある。
別の実施例では、排出雨水を取込んだ汚水の屋外移送に、水流の運動エネルギ
ーを保ち、ゴミを防ぎ、また、汚水を薄める水の供給を保ってより多くの廃棄物
源を収容するために蓄エネルギー工作物も導入している。
また、別の実施例では、排出雨水を取込んだ汚水移送の屋外配管システムに生
物水路を含んでいることが挙げられる。この生物的水路は、アパートや建物から
出て道路、歩道上に展開されている既存の雨水排水システムを置き換えて使う
ことになる。この生物的水路の特徴は、上が開いた台形状の横断面の形に、
ごみ除去ならびに雨水取入れのフィルターの役割をもつ蓋が付いていることで
ある。この水路の肝は、汚水処理装置で本格処理される前に汚水中の有機物の
一部または全部を消化する従属栄養性微生物を生物的ベッドに供給することで
ある。
【発明の効果】
【０００４】
本発明による汚水処理装置および排出雨水を取込んだ汚水集水および処理
システムは、極めて大きな経済的、技術的、環境的および社会的効果をもたらす。
具体的には、本発明による汚水処理装置は、同じ処理容量をもつ既存の処理装置
の体積の最大で約50％程度しか占めず、構造は単純で、製造、建設は容易、
土地、エネルギーやその他コストも節約できる。しかも本発明では、化学薬品は
使わず、使用エネルギーも少なく、初期投資と運転費用も抑制し、汚水の処理が
できる。本発明の装置は、産業規模での生産が可能であり、大量生産ができる
ため、品質は一様であり、より少ない誤差で、容易な設置ができ、構造は単純で
ある。生産、建設時間は非常に速く、単純な建設方法であり、完全な機械化を
実施できる。
排出雨水を取込んだ汚水集水処理システムは、肥溜め、油脂分離槽、水分調整
器などを必要としない。建築物のすべての家庭雑排水、雨水を一括して集水し
排水管に流す。これは、室外に新しい排水システム、ならびに独立した汚水集水
システムを建設する必要に迫られている時代遅れの社会資本を抱えた都市部に
こそ適している。
本発明の排出雨水を取込んだ汚水集水処理システムは、運用が簡便で、置換と
修理が簡単で容易であり、また所要の処理容量の増減が容易である。加えて、
処理済み水は飲用および工業用の水質基準を満たすので、既存の方法で再利用
できる。なぜなら、微生物的プロセス、すなわち微生物分解可能な水中の廃棄物
の消化に微生物分解-再結合-微生物分解の原理を使えば、生活雑排水、病院、
加工工場、家畜飼育からの汚水は適切に処理することが可能だからである。
この汚水処理プロセスは、天然の常在性微生物により完全に運用されるので、
環境に優しく、化学剤、放射性物質あるいは外来性微生物は用いないで済む。 
本発明による汚水の集水処理ならびに水の再利用のシステムは、有害な廃棄
物、不快な臭気、また、集水処理の過程での有機汚泥等を発生させない。本発明
は、水中の廃棄物質を徹底的に処理（三次処理）して、異なった多数の廃棄物
発生源からでる汚水の処理に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１ａ】微生物分解、再結合、微生物分解という原理に基づいて機能する汚水処理装置の構造を示す断面図である。
【図１ｂ】同上。
【図１ｃ】本発明のひとつの実現例である処理後の清水を収容する第３内槽をもった汚水処理装置の構造を示す図である。
【図１ｄ】同上。
【図２】本発明の汚水処理装置で使用される板状をした生物的ベッドを示す図である。
【図３】本発明の実現例として処理モジュール型の汚水処理装置を組み合わせて汚水処理プラントにした図である。
【図４】本発明による排出雨水を取込んだ汚水集水および処理システムを示す図である。
【図５ａ】本発明によるシステムで使用されるエネルギー減勢工作物を示す図である。
【図５ｂ】同上。
【図６ａ】本発明によるシステムに使用される蓄エネルギー工作物の前断面図である。
【図６ｂ】本発明によるシステムで使用される蓄エネルギー工作物の斜視図である。
【図７ａ】本発明によるシステムで使用される生物的水路の断面図である。
【図７ｂ】本発明によるシステムで使用される生物的水路の斜視図である。
【図８】本発明による生物的井戸の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図1aおよび1bは、汚水処理装置1が、微生物分解−再結合−微生物分解と
いう原則に基づき動作することを示す。構成は以下の通りである。
外槽1.1は、ステンレススチールやFRP、PDCPD（ダイシンクロペンタジエン）
レジンのような通常の材料で作られている。
この外槽1.1は向かい合った2基の半槽で構成されている。各半分は統合的
に成型されるか、予め作成されたモジュールタイプの板で組み立てられるので、
任意の大きさの装置に組立て可能である。これらモジュールタイプの板は、波形
の裏羽根を付けられ一緒に組み立てられる。のぞき穴は通常の排水ホールに
対するのと同様に作成される。
外槽1.1の内側の空間は、仕切り壁1.4によって隔てられた2基の内槽1.2
および内槽1.3に分割されている。
第1内槽1.2は、従属栄養性微生物の生育に適した生物的培地を含んでおり、
下記のように上から下へ順に3領域に分けられる。
上層領域V1には微生物ベッドは含まれていないが、清水と汚水を受け取り混
ぜる混合室Aがあり、処理に先立って汚水を希釈する。
領域V1は廃棄物が浮遊し蓄積する場所でもある。廃棄物の蓄積は必要以上に
微生物の付着と発達を引き起こすかもしれない。これが長期になると徐々に
汚水の循環および処理を妨害することになり得る。このような問題を克服する
ために、領域V1の上には廃棄物により形成された微生物層を洗浄し、分解する
ための清水噴水器Rが配置されている。これにより、微生物が発達して生物
由来資源（バイオマス）になるのを防止する。噴水器Rに用いられる清水は、
処理済み水から得られる。
次は、中間領域V2についてである。領域V2は微生物の付着（これが生物的
培地と呼ばれる。）のための生物的ベッド1.6と生物的ベッドを配置するための
支持フレームシステム1.7からなる。
領域V3は、 内槽1.2の底部（V3領域は生物的ベッドを持たない。）に位置
し、無機および有機の汚泥が沈着する場所でもある。
縦パイプ1.8は領域V2の生物的ベッド1.6を貫通して配置され、下端は領域
V3と連結されている。上端は給水口よりも高くしてあるので、装置が通常
モードで動作するとき、領域V1の水が直接縦パイプ1.8に溢れないように
なっている。
横パイプ1.9は、領域V2よりも高い位置でパイプ1.8に接続され、仕切り壁
1.4を貫通して内槽1.3に達する。横パイプ1.9には第一内槽1.2から第二
内槽1.3への汚水流量を調節するバルブK1がある。
横パイプ1.9より高い位置に設定されたあふれ管1.10も、縦パイプ1.8に
接続され、汚水給水口とほぼ同じ高さに置かれている。仕切り壁1.4を通って
内槽1.3に入るあふれ管1.10は、汚水が過剰な場合、汚水を内槽1.2から内槽
1.3に搬出する。
再結合・微生物分解が起こる第2内槽1.3の構造は以下のようになっている。
第1内槽1.2と同様に、第2内槽1.3の領域V4には、支持フレーム1.7に支え
られた生物的培地1.6がある。この支持フレーム1.7は、バルブ（バルブK5
およびK6）を経由して送風機からの空気を運ぶ空気孔でもあり、第1内槽1.2
における生物的培地1.6の汚泥を曝気するのと同様に、支持フレーム1.7底部
に形成された拡散器でもある。このように空気の動きは（生物的培地を通して）
上から下に、一方、水の動きは上から下になる。
領域V5は、処理に欠かせない清水を保つ領域V4の直下にある。領域V4の
生物的を貫通する縦パイプ1.14は、領域V5の下端とパイプ1.8の上端位置と
同様の高さの上端を持つ。縦パイプ1.14は、処理済み水のみを排出するための
一方向バルブK2をもつ横パイプ1.15を経由し排出室Bにつながっている。 
一方向バルブK2は、縦パイプ1.14から排出室Bへと水流を導き、外部から
流れ込む汚水が第2内槽1.3に戻るのを防止する。
あふれ管1.16は、縦パイプ1.14を排出室Bに、あふれ管1.10と同じ高さ
で、かつ横パイプ1.15の上方に接続する。あふれ管1.16は、給水口からの
汚水量が多すぎる場合に、縦パイプ1.14からの水を排出室Bに流入させるため
に使用される。
生物的安全パイプ1.11は、横パイプ1.9および1.15よりも低い位置で、
縦パイプ1.8から排出室Bに接続され、排出室Bを介して縦パイプ1.8から
の水を直接排出する（図1a）。
この直接排出は、故障（例えば、停電、空気送風機の故障など）の場合、バルブ
K3を開けることでなされる。この場合、処理済み水は基準を満たしていないが、
汚水の希釈も空気供給もないため起きる許容限度を超えた汚水中廃棄物の濃縮
により、微生物が死に絶えるのを防ぐため、第2内槽1.3での処理を行わずに
汚水を直接排出することが必要となる。
還流パイプ1.12 は、片方の端で混合室Aにつながり、もう片方の端は、処理
済みの清水を保持する領域V5の底部につながる。還流パイプ1.12は、空気送
風機1.13（汚水処理装置1の外部に位置する）にもつながる。ここからの圧縮
空気により、清水の一部を領域V5の底部から還流パイプ1.12を通じて混合室
Aに圧送する。ここで、処理済みの清水は清水噴水器Rに供給されて、廃棄物を
洗浄し、廃棄物上に形成される微生物層を破壊し、領域V1における生物由来
資源（バイオマス）の成長を防止する。空気送風機1.13は、支持フレーム1.7
を通じて生物的培地1.6に空気を供給し、第2内槽1.3内の微生物を（K5およ
びK6バルブを介して）活性化させ、第1内槽1.2内の生物的培地1.6上の汚泥
を（K4バルブを通して）清浄する。
好ましい実現例によれば、微生物付着に適した平板形の生物的培地1.6は、
無数の孔を通じて空気の通過が可能である。この生物的培地は、浸透性が高く、
片方の面は平板であり、片方の面は凹凸1.61と穴1.62を備えている。この形
状により、余分な気体は逃げ、汚泥が装置の底に沈降することを可能にする
（図2）。ある実現例によれば、生物的培地1.6は、１アール上で約8000m2/ m3
の面積をもち、約50％の空洞率を有し、縦方向に並べられ、支持フレーム1.7
によって装置に固定される。本発明で用いられる生物的培地の材料は、ポリウレ
タン、熱樹脂、セラミックス、磁器、高級セメント等からなる。
【０００７】
汚水処理装置は次のように機能する。
汚水は、混合室Aで清水と混合されて希釈され、領域V1の第1内槽1.2に
入る。領域V1では、一部の無機物は独立栄養性微生物と再結合し、従属栄養性
微生物は有機物を微生物分解する。その後汚水は生物的ベッドのある領域V2を
通過する。領域V2では、従属栄養性微生物は、廃棄物および独立栄養性微生物
を余すことなく消化する。水中の酸素量の多くは消費されるので、内槽の深度に
連れ酸素含有量は減少する。独立栄養性微生物の微生物分解と同様に再結合も
徐々に減少するが、有機物の無機化消化は徐々に増加し、水が装置（領域V3）
の底に向けて流れ続ける。領域V3では、汚泥が保持され、水は縦パイプ1.8
および横パイプ1.9を通って第2内槽1.3に導かれる。一旦水量が多くなると、
水面は上昇し、水はあふれ管1.10を通って第2内槽1.3に流れる。
第1内槽1.2を通り第2内槽1.3に入った後、水は上から下に移動し、外部
からさらに供給された場合は、下から上に移動する。二酸化炭素と混じり合う
ことで栄養分が高まった汚水は、独立栄養性微生物が再結合して有機化合物に
なるための消化を助ける。従属栄養性微生物は、再結合に必要なエネルギーを
産み出す。領域V4を通過後、水は、有機化合物と同様に低栄養分しか持たない
領域V5に到達する。従属栄養性微生物によってほとんどの独立栄養性微生物は
殺されてしまう。従属栄養性微生物も領域V4において互いに殺し合う。
領域V4における処理後、汚水は水中に非常に少量の浮遊性微生物しか含まな
い清水になる。これらの微生物は領域V5で沈着し、さらに破壊され続ける。
清水も領域V5へ下降し、次に縦パイプ1.14および横パイプ1.15に沿って移動
し、一方向バルブK2を通って排出室Bに行き、排出される。領域V5の一部の
清水は、送風機1.13からの圧縮空気により還流パイプ1.12を通って混合室A
に戻される。 混合室Aでは、処理に先立って汚水は希釈のため清水と混合され
る。また、清水噴水器Rには清水が供給され、廃棄物上に形成された微生物層
を破壊し、領域V1内の生物由来資源（バイオマス）の成長を防止する。
微生物活性の間に生成され領域V3およびV5に沈殿する残渣は、それぞれ
立てパイプ1.8および1.14を通して定期的に除去される。
設備の故障や長時間停電による故障の場合、仮に汚水が処理装置に入り続け
れば、微生物は活動できなくなるであろう。その時、滞留廃棄物は 第1内槽1.2
に多くの有機汚泥を生成する。
第1内槽1.2および第2内槽1.3の微生物の安定性を保つために、運営者は、
（循環水の代わりに外部からの）清水を使用して混合室Aに圧送し、空気バル
ブK5およびK6を閉じ、バルブ K3を開放して、汚水が縦パイプ1.8から生物的
安全パイプ1.11を通って排出室Bに真っ直ぐ流れるようにする。外部供給源か
ら混合室Aに供給される清水の量が必要十分であり、事故の期間中維持され
れば、装置の出口の汚水が排出基準を満たすことが保証される。
領域V2内の汚泥および微生物の量が第1内槽1.2の容積の約10-15％に
達した時、バルブK4を開いて空気を入れ、領域V2における生物的培地1.6
を洗い、また縦パイプ1.8を通して汚泥を吸引する。
【０００８】
本発明は、再循環あるいは他の目的のために処理済みの清水をより多く蓄え
る必要がある場合、汚水処理装置1に、清水貯水用の第3内槽1.5を加えるこ
とを提案する。この実施例によれば、汚水処理装置1は、上述の装置と全く同
一の第1内槽1.2をもつ。第2内槽1.3の構造は上述と類似してはいるが、立
てパイプシステム1.14、横パイプ1.15および排出室Bは、第三内槽1.5に移さ
れ、その代わり、第2内槽1.3には、第1内槽1.2の縦パイプ1.8、横パイプ
1.9およびあふれ管1.10と同一仕様の立てパイプ1.8a、横パイプ1.9aおよび
あふれ管1.10aが配置される。第2内槽1.3は、上述の仕切り壁1.4と同様の
仕切り壁1.4aによって第3内槽1.5から分離されている（図1cおよび図1d参
照）。
この実施例による汚水処理装置の運用は、領域V5での処理済みの汚水が立て
パイプ1.8aを経て横パイプ1.9aから貯水のため第3内槽1.5に流入すること
を除いて、上述したものと同様である。 第3内槽1.5に貯蔵された清水は、
混合室Aに戻されて給水口からの汚水を希釈して廃棄物を洗浄するか、または
排出室Bを通じて外部環境か、他の目的のために排出される。
【０００９】
汚水処理設備1の通常占有面積と比較して、設置場所の所要面積が狭い場合
には、面積に対応できる深さを持つ汚水処理設備1を設計することができる。
図8に示すように、生物的井戸と呼ばれるこの装置は計画占有面積を縮小でき
る。
このように、本発明の第1の観点に係る汚水処理装置は、有機汚泥や不快な
臭気を出さずに、また、滅菌処理を行わずに、汚水中の廃棄物を十分に処理する
ことができる。 さらに、本発明の当装置はシンプルな構造をもち、操作が簡単
で、生産しやすく、消費電力が少ない。
本発明は、各汚水処理場の能力要求に応じて、複数の汚水処理装置1を並列
に組立設置し、所望の能力の汚水処理場を建設することが可能である。 図3は、
6つのモジュール型汚水処理装置から組み立てた汚水処理場を示す。
【００１０】
次に汚水集水システム全体について説明する。本発明では、排出雨水を取込ん
で汚水の集水と処理をする建築物に用いられるシステムを提供する。このシス
テムでは、家庭雑排水、病院汚染水、加工処理汚水、家畜汚染水等に含まれる
微生物分解可能な廃棄物の処理が可能である。
当システムは以下から構成される。
少なくとも1基以上の上述の汚水処理装置1。この装置は、汚水中に含まれる
有機廃棄物を完全に消化するために独立栄養性微生物と従属栄養性微生物のみ
を使用し、微生物分解、再結合、微生物分解プロセスに基づいて動作する。
屋内配管システム。汚水と雨水を集水し移送するための主立て管２と略水平
分岐管で構成される。 
屋外配管システム。排出雨水を取込んで汚水を移送するための横管３から成
る。なお、この横管は、汚水と雨水を集水し移送するための室内配管システムと
少なくとも1基以上の上述の汚水処理装置１とを連結する。 
【００１１】
上記に加えて以下を説明する。
汚水処理装置1は、処理能力に応じて、1つの装置でも、複数の装置を並列に
接続してもよい。 汚水処理装置1は、1.2および1.3（図1aおよび1b）のみの
2内槽型装置か、1.2,1.3および1.5（図1cおよび1d）の3内槽型装置か、あ
るいは、 生物的井戸型の装置（図8）であり得る。これは、設置場所の条件と
動作条件の違いに依存する。図3は、6つの排水処理装置1が並列に接続された
実施例を示す。
【００１２】
汚水雨水集水移送のための屋内配管システムの構成は、次の通りである。主立
て管は建築物の高さに沿って配置され、各室から排出される分岐管2.1と床や
屋根からの雨水を集水するための分岐管2.2からの汚水を集水する。分岐管2.1、
2.2は、汚水と雨水を主立て管２に向け略水平移送し、横T字型管継手2.3に
より主立て管2に接続される。分岐管からの水流が主立て管に合流する時、
水流は自由落下し管内の空気圧を外気圧と比較して増加させる。また、主立て管
2の上端は開いており、この配管の頂点の気圧は外気圧と等しいから、このため、
配管内の空気は上に向けて流れ、開口部から空中に逃げる現象をもたらす。主立
て管2は、上から下に向かって直径が大きくなる管を接続することにより形成される。
高層建物の場合、頂上階から主管へ向けて主縦管２の中を落ちていく汚水の
運動エネルギーを減勢するため、本発明は、主縦管２上の建物の下層階の一カ所
か、あるいはある高さのインターバルを置いた数カ所に、減勢工作物４を配置
することを提案する。具体的には、減勢工作物4（図5aおよび5b）は、建物の
適切な高さと、縦軸から横軸へと方向が変わる曲がり角より高い位置の主立て
管2に設置される。この工作物は、中空室4.1をもつ。中空室4.1の内部には、
頂上から自由に落下する水流の運動エネルギーを減衰させる固定水域4.2があ
る。 さらに工作物には、上部に水の入口継手4.3があり、下部に水の出口継手
4.4があり、どちらも主立て管2に適切に接続できる形状をもつ。減勢工作物4
は、内部を見るために透明な材料で作られたのぞき穴を有する。減勢工作物4は、
通常の方法でボルト、ネジを用いて柱または壁に取り付けられる。汚水が減勢
工作物4に到達すると、小さな廃棄物は、水の循環に沿って移動し続け、次の
自由落下に加わる一方、大きな廃棄物は、減勢工作物に留まる。のぞき穴4.5を
定期的に見て、運用者は口を開けて留まった廃棄物を取り出す。
【００１３】
図4に示すように、排出雨水を取込んで汚水を移送する屋外配管システムは
以下を含む。横管3.は、汚水と雨水を集水し移送する屋内配管システムと少な
くとも1基以上の上記汚水処理装置とを連結する。
【００１４】
汚水処理装置1.の設置場所が建築物から離れている場合には、本発明は横管
3.上に、汚水ポテンシャルを保存し、装置より下流の汚水の流れを円滑にする
ための蓄エネルギー工作物5（図6aおよび図6b）の設置を提案する。この
蓄エネルギー工作物は、矩形の水タンク5.1で構成される。このタンクは、
仕切り壁5.4により区画5.2と区画5.3の2区画に分割されている。 仕切り壁
5.4は、溢水門5.6と放水口5.7を通る水の流れを調節するために水タンク5.1
の両側面に彫られた滑り溝5.5上をスライドさせることができる。水タンク5.1
の全底部は、入水口5.9 と出水口5.10をもつ横パイプ5.8につながる。板篩い
Lは、水タンク5.1の後端に取り付けられていて、大きなサイズの浮遊廃棄物を
分離、保有する。
通気孔5.11は、水タンク5.1の片側に形成され、水ポンプ9(図4)につなが
っている。このポンプは、汚水処理装置1から水タンク5.1 に処理済みの清水
を圧送する。清水は、廃棄物の洗浄と共に汚水との混合に用いられる。
入水口5.9に加えて、蓄エネルギー工作物5.は、入水口5.12および5.13を
もつ。これらは、他の源から受けた汚水を横パイプ5.8につないでいる。通常、
他の供給源がない時は、入水口5.12及び5.13は対応する蓋で閉じることが
できる。（図不表示）
蓄エネルギー工作物5の動作原理は以下の通りである。汚水の量が多いとき、
水の一部は水タンク5.1に保持され、上昇して蓄エネルギー工作物内で潜在
エネルギーを創り、この潜在エネルギーは、汚水量が少ない時には、運動エネル
ギーに変換されて汚水の流れを維持する。水タンク5.1内の水が許容限度を超
えると、水が蓋から溢れ出て外部環境を汚すのを防ぐため、水は区画5.2 から
溢水門5.6を通って区画5.3に流れ、水タンク5.1から出ていく。 仕切り壁
5.4は滑り溝5.5に沿ってスライド可能で、このことで、蓄エネルギー工作物
から出る水の流れを調整でき、排出ピーク時に水タンク5.1に水を保つことが
できる。放水口5.7が廃棄物によってブロックされると、水は非常に速く満杯
になり、溢水門5.6からこぼれ落ちる。大きい廃棄物は、板篩いLによって保
持され、処分のため定期的に収集される。
【００１５】
本発明のシステムには、別にいくつかの実施例がある。
ひとつは、廃棄物の篩いと雨水集水が可能な形の蓋をもつ開口型の生物的
水路6の提供である。(図4,7aおよび7b）生物的水路6の内部空間6.1は、
排出雨水に用いられ、空間6.1の一部6.2は、水処理用の生物的倍地1.6に
割り当てられる。
また、その他本発明による実施例では、排出雨水を取り込んだ汚水集水および
処理システムにおいて、汚水処理装置１の給水口上流部に貯水具7を配置して
いる。
貯水具7は、汚水処理装置１に所要量の汚水を分配する効果がある。さらに
水ポンプ9は、処理に先だって廃棄物を洗浄し、汚水を希釈するための処理済
み水を蓄エネルギー工作物に移送するため配置される。
【図１ａ】
2019529094.tif 000003
【図１ｂ】
2019529094.tif 000004
【図１ｃ】
2019529094.tif 000005
【図１ｄ】
2019529094.tif 000006
【図２】
2019529094.tif 000007
【図３】
2019529094.tif 000008
【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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